Световое загрязнение сделало Землю на 16 % ярче с 2014 года, показали данные со спутников

Световое загрязнение сделало Землю на 16 % ярче с 2014 года, показало исследование на основе спутниковых снимков. Работа охватывает 2014–2022 годы и фиксирует рост ночного искусственного освещения в мировом масштабе. При этом картина оказалась неравномерной. Наряду с общим усилением свечения учёные видят всё больше территорий, где свет слабеет из-за войн, стихийных бедствий и мер энергосбережения.

По словам ведущего автора исследования Чжэ Чжу (Zhe Zhu), доцента Коннектикутского университета (UConn), Земля не просто постепенно светлеет, а мерцает. Основной вклад в общий рост ночной яркости, как он отмечает, вносят развивающиеся страны, включая Индию, Китай и часть Африки. Одновременно всё быстрее расширяются территории, где ночное освещение слабеет. В Европе исследователи связывают это с мерами по ограничению светового загрязнения и экономии электроэнергии. Так Франция уменьшила ночную яркость на 33 %. На большей части территории США ночная яркость, напротив, продолжает расти.

Чжу считает, что это первое исследование, позволяющее различать по временной точности отдельные события и устойчивые региональные тенденции в использовании искусственного света. Такая детализация позволила увидеть в данных распространение ограничений времён пандемии COVID и отслеживать фазы вооружённых конфликтов. Чжу привёл пример Палестины, где по спутниковым данным были заметны повторяющиеся спады и подъёмы освещённости всякий раз, когда конфликт обострялся. Те же данные отражают последствия стихийных бедствий: сильные ураганы в Пуэрто-Рико, по его словам, надолго выводили из строя электроснабжение, и это было видно по ночной светимости территории.

Для анализа исследователи использовали NASA Black Marble — научный набор спутниковых данных о ночной освещённости Земли, который строится на основе измерений прибора VIIRS и, прежде всего, его канала Day/Night Band, рассчитанного на съёмку слабого ночного света. VIIRS работает на спутниках Suomi NPP и NOAA-20 и ведёт наблюдения в 22 спектральных каналах, охватывая видимую и инфракрасную части спектра. Алгоритмы Black Marble калибруют и очищают эти данные от помех, поэтому система позволяет не просто видеть ночное свечение планеты, а сопоставимо измерять его изменения во времени.

Это ограничение важно для сопоставления спутниковых и визуальных оценок. Исследование 2023 года, основанное более чем на 50000 сообщениях наблюдателей со всего мира, показало, что воспринимаемая яркость ночного неба в населённых местах в последнее десятилетие росла почти на 10 % в год. Один из соавторов новой статьи, профессор Рурского университета в Бохуме (RUB) Кристофер Киба (Christopher Kyba), пояснил, что человеческое зрение ночью особенно чувствительно к коротковолновому, синему, свету и слабо воспринимает ближнее инфракрасное излучение.

VIIRS, наоборот, не фиксирует свет с длиной волны ниже 500 нанометров, то есть синюю часть спектра, но хорошо видит инфракрасное излучение натриевых ламп высокого давления. Из-за этого замена натриевых ламп высокого давления на белые светодиодные светильники может давать противоположный результат для человека и спутника: наблюдателю улица покажется более яркой, тогда как спутниковые данные покажут снижение яркости.

Рост ночной яркости, по оценке авторов, стирает звёзды с неба и вынуждает любителей астрономических наблюдений и профессиональных астрономов уходить всё дальше от населённых территорий. Постоянное ночное свечение ухудшает сон, нарушает биологические ритмы растений и животных и не даёт наступить полной темноте даже глубокой ночью. При этом Чжу подчёркивает, что новые источники света во многих районах Африки и Азии означают и расширение доступа к электричеству, и рост хозяйственной активности там, где раньше надёжного электроснабжения не было.